一、什么是免疫組庫(kù)
免疫組庫(kù)（Immune Repertoire，IR）是指在指定時(shí)間，某個(gè)體循環(huán)系統(tǒng)中所有功能的多樣性T細(xì)胞和B細(xì)胞的總和。在B細(xì)胞和T細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的受體分別被稱為B細(xì)胞受體（B Cell Receptor ，BCR）和T細(xì)胞受體（T Cell Receptor，TCR）。直白來(lái)說(shuō)免疫組庫(kù)就是研究BCR和TCR，探究人體免疫機(jī)制。
從骨髓的造血干細(xì)胞發(fā)育到胸腺中成熟T細(xì)胞和骨髓中成熟B細(xì)胞，此階段中發(fā)生的V(D)J重排會(huì)導(dǎo)致IR的多樣性。T細(xì)胞抗原受體(T cell receptor，TCR)是T細(xì)胞特異性識(shí)別和結(jié)合抗原肽MHC分子的分子結(jié)構(gòu)，其功能為識(shí)別抗原。B細(xì)胞抗原受體(B cell receptor， BCR)是B細(xì)胞識(shí)別抗原的一種膜表面蛋白，具有抗原結(jié)合特異性。B細(xì)胞受抗原刺激后，會(huì)增殖分化出大量漿細(xì)胞。漿細(xì)胞可合成和分泌對(duì)應(yīng)的免疫球蛋白（immunoglobulins，Igs）進(jìn)行“體液免疫”。
二、為什么叫VDJ
BCR和TCR的基本結(jié)構(gòu)和區(qū)別
TCR分為兩類，多數(shù)T細(xì)胞的TCR由α和β鏈組成, 少數(shù)TCR由γ和δ肽鏈組成，其肽鏈可分為V區(qū)、C區(qū)、跨膜區(qū)和胞質(zhì)區(qū)。BCR由兩條重鏈和兩條輕鏈連接而成，其中重鏈分為可變區(qū)(V區(qū))、恒定區(qū)(C區(qū))、跨膜區(qū)及胞質(zhì)區(qū)；輕鏈則只有V區(qū)和C區(qū)。BCR和TCR有三個(gè)高變區(qū)CDR1、CDR2、CDR3，其中以CDR3變異最大，直定了抗原結(jié)合特異性，對(duì)于B細(xì)胞和T細(xì)胞多樣性的研究也就集中在CDR3 區(qū)。
BCR的CDR3區(qū)包括輕鏈V、J基因片段和重鏈V、D、J基因片段，TCR的CDR3區(qū)包括α鏈V、J基因片段和和β鏈V、D、J基因片段。因此，稱為VDJ
三、免疫組庫(kù)的不同方法比較
一般的免疫組庫(kù)測(cè)序（Immune Repertoire sequencing(IR-SEQ)）大致分為兩類：多重PCR測(cè)序和5' RACE技術(shù)。
1、多重PCR測(cè)序
市面上以多重PCR測(cè)序?yàn)橹?，其原理是設(shè)計(jì)位于J等位基因活位于C區(qū)（恒定區(qū)）的引物，結(jié)合一系列已知的V等位基因上的混合引物，進(jìn)行PCR擴(kuò)增。此方法可使用gRNA和RNA，但是由于引物設(shè)計(jì)參考了特定的V等位基因，不能檢測(cè)新的V等位基因突變，此外存在擴(kuò)增性偏好，影響產(chǎn)物豐度。
2、5' RACE
此技術(shù)能夠合成完整的5'cDNA，覆蓋完整的V區(qū)，保留完整的VDJ區(qū)域。優(yōu)于擴(kuò)增產(chǎn)物一致，也規(guī)避的擴(kuò)增的偏好性。但由于起始材料是RNA，對(duì)操作要求相對(duì)較高，并且流程繁雜，重復(fù)性受到影響，成本相對(duì)較高。
同時(shí)，這兩種方法都無(wú)法區(qū)分PCR重復(fù)和分子重復(fù)，定量不準(zhǔn)確，存在假陰性或者假陽(yáng)性的情況。
3、單細(xì)胞免疫組庫(kù)測(cè)序-10X V(D)J
傳統(tǒng)的方法并不能獲得每個(gè)細(xì)胞的BCR和TCR的具體狀態(tài)，無(wú)法做到將TCR/BCR雙鏈完美匹配。10x Genomics發(fā)布了基于微流控和油滴包裹技術(shù)的Chromium單細(xì)胞系統(tǒng)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)高通量的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組和單細(xì)胞V(D)J測(cè)序。不但可以將TCR/BCR雙鏈完美匹配，實(shí)現(xiàn)成對(duì)的重鏈和輕鏈（B細(xì)胞）或α和β鏈（T細(xì)胞）的全長(zhǎng)測(cè)序。而且可以細(xì)化到單細(xì)胞水平，同時(shí)獲得表達(dá)譜信息。同批樣本可同時(shí)測(cè)得mRNA表達(dá)譜數(shù)據(jù)。其次，具有靈活的獲取量，可在7分鐘內(nèi)封裝100-80000個(gè)單細(xì)胞，進(jìn)而建庫(kù)測(cè)序。
四、10X V(D)J建庫(kù)測(cè)序原理
見(jiàn)參考，很多文章都有介紹，這里不贅述。下期內(nèi)容：單細(xì)胞免疫組庫(kù)VDJ——CellRanger（二）
參考：
10× Genomics單細(xì)胞免疫組庫(kù)VDJ分析必知必會(huì)
單細(xì)胞免疫組庫(kù)：TCR基因重排原理和TCR測(cè)序建庫(kù)方法
10X Genomics V(D)J測(cè)序：免疫分析從零起步學(xué)（一)
